![]() Procede d'usinage de surface
专利摘要:
公开号:WO1987000475A1 申请号:PCT/JP1986/000381 申请日:1986-07-21 公开日:1987-01-29 发明作者:Kunio Tanaka;Yasushi Onishi 申请人:Fanuc Ltd; IPC主号:G05B19-00
专利说明:
[0001] 明 細 書 [0002] 面加工方法 [0003] 技術分野 [0004] 本発明は面加工方法に係 り 、 待に切削通路に沿ってェ 具を移動さ せて領域内部の面加工を行い、 しか る後所定 量シ フ ト し た次の切削通路に沿って工具を移動させて面 加工を行い 、 こ れ ら面加工を緣 り 返して予め定め られた 閉曲線に よ り 囲ま れた領域内部の面加工を行 う 面加工方 法に関す る 。 [0005] 背景技術 [0006] 数値制御加工 と し て 、 閉曲線に囲ま れた領域で あ っ て 該閉曲線の外側領域よ り 突出 し た部分 (凸部分) を面加 ェす る領域加工があ る 。 [0007] かか る領域加工 (面加工) に おいて は 、 [0008] (a)第 6 図に示す領域 A R の閉曲線 C C L と 、 切削通路 P T ; ( i = 1 , 2 · · ) の方向 ( A矢印方向) と 、 切削 通路 P T ; に沿 つ た面加工終了毎に工具 T L を所定切込量 シ フ ト さ せ る シ フ ト 方向 ( B矢印方向) と 、 切込量 P等 を特定す る データ を入力し 、 [0009] (b) これ ら入力データ に基づいて切削通路 Ρ Τ ; を生成し 、 [0010] (c)該生成さ れた切削通路 P T . の加工開始点 か ら加 ェ終了点 迄該切刖通路 P T s に沿 っ て工具 T L を移動 さ せて加工を行い、 [0011] (d)該切削通路の加工終了後に工具を前記切込量 P だけ シ フ ト 方向に シ フ ト し た次の切削通路 P T ; + t を求め、 (e)しか る後ボ イ ン ト P i + i を切削通路 P T i + 1 の加工開 始点、 ポ イ ン ト Q i + 1 を加工終了点 と して ポ イ ン ト P i + 1 か ら ポ イ ン ト Q i + 1迄工具を移動 さ せて加工を行い ( 1 方 向切削) 、 あ る いは ポ イ ン ト Q i + t を切削通路 P T , + の 加工開始点、 ポ イ ン ト P i + i を加工終了点と して ポ イ ン ト Q i + 1 か ら ボ イ ン ト P i + 1迄工具を移勋さ せて加工を行い (往復切削) 、 [0012] (f)以後 こ れ ら 1 方向切削あ る いは往復切削動作を繰 り 返 し て領域 A R の面加工を行 う 。 [0013] と こ ろ で 、 従来の面加工方法にお いては各切削通路 [0014] P T . に おけ る加工開始点や加ェ終了点の位置を適当に定 めて い る た め工具パス が長 く な っ て 、 換言すれば面加工 し て いな い時間が長 く な っ て加工効率が悪く な る と い う 問題があ っ た 。 [0015] 又、 従来に おいて は実際の切込量 P を適当に決定し て い る ため切込量が小さ す ぎて切削回数 (切削通路数) が 多 く な っ て加工効率を低下さ せた り 、 あ る いは切込量が 均一に な ら な い (た と えば最終回に非常に小に な る ) と い う 問題があ っ た。 [0016] 以上か ら 、 本発明の目的は工具パス を短 く で き る と 共 に 、 切削回数を少な く で き 、 しかも 切込量を均一にで き る面加工方法を提供す る こ と で あ る 。 [0017] 発明の開示 [0018] 本発明は切削通路に沿 つて工具を所定方向に移動さ せ て領域の内部の面加工を行い、 しかる後所定量シゥ ト レ た次の切削通路に沿 っ て工具を移動さ せて面加工を行い、 こ れ ら面加工を繰 り 返し て所定の閉曲線に よ り 囲ま れた 領域内部の面加工を行 う 面加工方法に関す る 。 [0019] こ の面加工方法に お い ては、 閉曲線か ら所定 S外御に オ フ セ ッ ト し たオ フ セ ッ ト 曲線を求め、 該オ フ セ ッ ト 曲 線に囲ま れた領域の シ フ ト 方向に おけ る輻 Wを求め、 該 幅 Wを n 等分し た線分の長さ の う ち予め定め られて い る 最大切込量以下で該最大切込量に最も 近い長さ を求め 、 該長 さ を実際の切込量 P と し 、 切削通路 Ρ Τ ; に沿 っ た面 加工終了後に工具を シ フ ト 方向に切込量 P シ フ ト さ せ 、 しか る後次の切削通路 P T i + 1 に沿 っ て工具を移動さ せて 面加工を行 う 。 [0020] 尚、 各切削通路の加工始点 と 加工終点は領域を特定す る閉曲線か ら外側に ( T + C + R ) オ フ セ ッ ト し たオ フ セ ッ ト 曲線上に設け る 。 [0021] 図面の簡単な説明 [0022] 第 1 図は本発明の概略説明図、 [0023] 第 2 図は本発明を実現す る装置のブ π ツ ク 図、 [0024] 第 3 図は本発明にかか る面加工方法の処理の流れ図、 第 4 図は オ フ セ ク ト 処理説明図、 [0025] 第 5 図は工具半径 R と 工具有効半径 R eを示す説明図、 第 6 図は従来方法の説明図で あ る 。 [0026] 発明を実施す る た め の最良の形態 第 1 図は本発明の概略説明図で あ る 。 図中、 C C L は 閉曲線、 A R (斜線部) は閉曲線 C C L に よ り 囲ま れた 面加工さ れる領域、 O F C は閉曲線 C C L を外側に余肉 厚さ T と ク リ ア ラ ン ス量 C の和だけ オ フ セ タ ト し たオ フ セ ツ ト 曲線、 O F C ' は閉曲線を外側に ( T + C + R ) オ フ セ ッ ト レ たオ フ セ ツ ト 曲線 (ただ し 、 R は工具半径) 、 R e は有効工具径、 A矢印は切削通路方向、 B矢印は シ フ ト 方向、 W は シ フ ト 方向の領域 A R の幅、 Ρ Τ ; ( i = 1 , 2 ♦ . ) · · 切削通路、 Ρ は切込量で あ る 。 [0027] 面加工さ れ る領域 A R を特定す る閉曲線 C C L を外側 に ( T + C + R ) オ フ セ ッ ト し た オ フ セ ッ ト 曲線 O F C ' 上に各切削通路 Ρ Τ ( i = 1 , 2 , · · · ) の加工開 始点 P i と 加工終了点 が位置す る よ う にすれば、 確実 に領域 A R の面加工がで き る と 共に切削通路方向の工具 ノ、 β ス を最短にで き る 。 [0028] 又、 領域 A R の工具シ フ ト 方向の幅 Wを η等分し た と き の分割線分の長さ が予め定め られて い る最大切込量以 下で該最大切込量に最も 近い と き 該長さ WZ η を実際の 切込量 Ρ と すれば、 均一な切込量で (毎回 WZ iiづっ) 面加工がで き 、 又少な い回数 ( = n回) で、 すなわち n 個の切削通路に沿っ て順次工具を移動させ る こ と に よ り 面加工がで き る 。 [0029] 従っ て 、 本発明にお い て は ま ず閉曲線 C C L か ら所定 量 ( = T + C ) 外側に オ フ セ ッ ト レ たオ フ セ ッ ト 曲線 O F C を求め る 。 [0030] つ し、 で 、 該オ フ セ ッ ト 曲線 O F C に囲ま れた領域のシ フ ト 方向 ( B矢印方向) に おけ る鵜 Wを求め, 幅 Wを 11 等分 ( n は正整数) し た線分の長さ が予め定め られて い る最大切込量以下で該最大切込量に最も 近 く な る長さ を 求めて 、 該長さ を実際の切込量 P と す る 。 [0031] しか る後、 領域 A R の シ フ ト方向最下端位置を Y。、 有 効工具半径を R e と す る と き 、 シ フ ト 方向におけ る第 i 番 目 の切削通路 P T . の位置 Y を次式 [0032] Y=Y0+W- i · P + Re [0033] に よ り 求め る 。 [0034] 切削通路 Ρ Τ , の位置 Yが求ま れば、 余肉厚さ を T 、 ク リ ア ラ ン ス量を C 、 工具半径を R と す る と き 閉曲線 C C L を外側に ( T + C + R ) オ フ セ ッ ト し たオ フ セ ッ ト 曲 線 O F C ' と 前記切削通路 P T ; と の交点 Q i を求め る o [0035] そ し て 、 該切削通路 P T ; に沿 っ て交点 P i か ら交点 Q i 迄面加工し 、 該切削通路に沿 っ た面加工を II 回実行す る 。 [0036] 第 2 図は本発明の実施例ブ ロ ッ ク 、 第 3 図は本発明の 処理の流れ図で あ る 。 以下第 1 図、 第 2 図、 第 3 図に従 つ て本発明の面加工方法を説明す る 。 [0037] (1) 操作盤 1 0 1 上のサ イ ク ル ス タ ー ト 釦を抻圧すれ ばプ ロ セ ッ サ 1 0 2 は N C データ 読取装置 1 0 3 を し て N C テ ー プ 1 0 4 か ら 1 ブ ロ ッ ク 分の N C データ を読み 取 らす。 尚、 N C テ ー プに は通常の通铬データ 、 G機能 命令デー タ 、 M―, S —, T 一機能命令デー タ に加えて 領域加工用 (面加工用) のデー タ が記億さ れて お り 、 N C プ ロ グ ラ ム の末尾に は プ ロ グ ラ ム ェ ン ド を示す M コ 一 ド ( M O 2 ) が記億さ れて いる 。 又、 領域加工用データ の始めには以降のデータ が領域加工用データ で あ る こ と を示す領域加工指令が置かれ、 領域加工用データ の終わ り には領域加工データ の終わ り を示す コ ー ドが置かれて い る o [0038] (2) プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は R O M 1 0 5 に言己億さ れて い る制御プロ グ ラ ム の制御に よ り 読み取っ た N C データ が プロ グ ラ ム エ ン ド を示す " M 0 2 " であ る か ど う かを チ エ タ ク し 、 " M 0 2 " で あれば数値制御処理を終了す る 。 [0039] (3) —方、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は読み取っ た N C デー タ がプ ロ グ ラ ム エ ン ド を示す " M 0 2 " でなければ、 該 N C データ が領域加工指令で あ る か ど う かを チ ヱツ ク す る 。 [0040] (4) N C データ が領域加工指令でな ければプ α セッ サ 1 0 2 は通常の数値制御処理を実行する 。 [0041] た と え ば、 N C データ が Μ— , S — , Τ —機能命令で あればプロ セ ッ サ は これ ら を ィ ン タ フ ェ ー ス 回路 1 0 6 を介し て工作機械 1 0 7 に 出力 し 、 該工作機械 1 0 7 か ら Μ—, S —, Τ 一機能命令に対す る処理完了を示す完 了信号が発生し た時 N C データ 読取装置 1 0 3 を して次 の N C データ を読み取 らす。 [0042] 又、 N C データ が通路データ であれば各軸の イ ン ク リ メ ン タ ル値 X; , Y . , を求め、 該イ ン ク リ メ ン タ ル値 と指令送 り 速度 F と か ら単位時間 Δ Τ 当た り の各軸移動 量厶 X , Δ Υ , Δ Ζ を求め、 パル ス分配器 1 0 8 に入力 する 。 パ ル ス分 SB器 1 0 8 は入力データ ( Δ Χ , Δ Υ , Δ Ζ ) に基づいて同時 3 軸のパ ル ス分配演算を行っ て分配パ ル ス Χρ , Υρ , Ζ ρ を発生し 、 該分配パ ル ス を各軸のサ 一 ボ 回路 1 0 9 X , 1 0 9 Y , 1 0 9 Z に入力 し 、 サ ー ボ モ —タ 1 1 0 X , 1 1 0 Y , 1 1 0 Z を 回転し て工具を切 削通路に沿っ て移動さ せ る 。 [0043] 又、 プロ セッ サ 1 0 2 は Δ Τ秒毎に ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 1 2 に記億さ れて い る 各軸方向現在位置 Xa , Y3 , Z a を次式 [0044] Xa±AX~*Xa (l a) [0045] Ya±厶 Y→Y_ (l b) [0046] Za±AZ→Za (1 c) [0047] に よ り 更新し (符号は移動方向に依存す る ) 、 同様に Δ T秒毎に ワ ーキ ン グ メ モ リ 1 1 2 に記億さ れて い る残移 動量 Xr , Y r , Z r ( Xr , Y r , Z r の初期値は イ ン ク リ メ ン タ ル値 X i , Y , で あ る ) を次式 [0048] Xr—厶 X→X (2 a) [0049] Y ー厶 Υ— Υ (2 b) [0050] ΖΓ-ΔΖ→ΖΓ (2 c) [0051] に よ り 更新す る 。 そ し て 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は [0052] Xr = Yr = Zr=0 (3) [0053] と なれば工具が目標位置に到達し た も の と し て N C デ 一タ 読取装置 1 0 3 を し て次の N C データ を読み取 らす。 [0054] (5) —方、 ス テ ッ プ(3)の判別処理に おいて N C データ が領域加工指令で あれば領域加工データ の終わ り を示す コ ー ドが読み出 さ れ る 迄、 プ ロ セ ッ サ 1 ひ 2 は N C デー タ 読取装置 1 0 3 を して領域加工データ を読み取 らせ、 R A M I 1 1 に格納す る 。 尚、 領域加工デー タ は た と え ば [0055] (i)面加工かボ ケ ッ ト 加工かの别 (面加工と す る ) (ii) 領域 A R の外形線 (閉曲線) C C L を特定す る 曲線デー タ 、 [0056] (iii)切削通路方向データ (第 1 図 A矢印方向で あ り + X と す る ) 、 [0057] ( i シ フ ト方向デ ー タ (第 1 図の B矢印方向で あ り 一 Y と す る ) 、 [0058] (V)最大切込量 D、 [0059] fvi)切削速度、 [0060] friO余肉厚さ T、 [0061] Wク リ ア ラ ン ス量 C [0062] 等 あ る 。 [0063] (6)領域加工デー タ の読み取 り が終了すればプ ロ セ ツ サ 1 0 2 は 、 閉曲線 C C L か ら余肉厚さ Τ と ク リ ア ラ ン ス 量 C を加算し た距離 d ( = T + C ) だけ オ フ セ ッ ト し た 曲線 O F C (第 1 図参照) を演算する 。 尚、 オ フ セ ッ ト 曲線 O F C は以下の処理に よ り 求め られる 。 すなわち 、 第 4 図に示す よ う に閉曲線 C C L を特定す る 2 つの直線 S I , S 2 と すれば、 直線 S I , S 2 か ら それぞれ距離 d だけ離れた直線 S I ' , S 2 ' を求め、 直線 S 1 ' , S 2 7 の交点 P 2 を求めれば、 該交点 P 2 がオ フ セ タ ト 曲線 O F C を特定す る 1 つのポ イ ン ト と な る 。 従っ て 、 以下同様に交点を求め、 R A M I 1 1 に記億すればオ フ セ ク ト 曲線 O F C が求ま る こ と にな る 。 尚、 オ フ セ ッ ト 曲線 O F C と 共に 、 閉曲線 C C L を外側に ( T + C + R ) 5 オ フ セ ッ ト し たオ フ セ ッ ト 曲線 O F C ' も 求めて お く 。 [0064] た だ し 、 R は工具半径で あ り 、 オ フ セ ッ ト メ モ リ 1 1 3 に工具番号に対応さ せて記憶さ れて い る 。 [0065] (7)つ い で 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 2 は オ フ セ ッ ト 曲線 0 F C に囲 ま れた領域の シ フ ト 方向 ( B矢印方向) に おけ る幅Q Wを求め る 。 [0066] 尚、 オ フ セ ッ ト 曲線 O F C の シ フ ト 方向におけ る最上 端ポ ィ ン ト P u の座標値 Ym a x と 最下端ポ ィ ン ト P d の座標 値 Ym i nを求めれば、 次式 [0067] Ymax— Y W (4) [0068] 5 に よ り 面加工領域の シ フ ト 方向の幅 Wが求ま る 。 [0069] (8)輻 Wが求ま ればプ ロ セ ッ サ 1 0 2 は 、 該幅 Wを n 等 分 ( II は正整数) し た線分の長さ が予め定め られて い る 最大切込量 D以下で該最大切込量 D に最も 近い長さ を求 め、 該長さ を実際の切込量 P ( = W / n ) と す る 。 [0070] 0 (9)切込量 P が求ま ればプロ セ ッ サ 1 — i と す る 。 [0071] (1(1つ い で 、 プロ セ ッ サ 1 0 2 は有効工具半径を R e と し て シ フ ト 方向に おけ る第 i 審目 の切削通路 の位置 Y を次式 [0072] Y = Yo+W- i · P + Re (5) [0073] 5 に よ り 求め る 。 た だ し 、 Y。 は オ フ セ タ ト 曲線 0 F C の最 下位ポ イ ン ト P dの座標値 ( = Ym i n ) であ る 。 又、 工具 有効半径 Reは工具半径 R と 共に工具番号に対応さ せて ォ フ セ タ ト メ モ リ 1 1 3 に記億さ れて い る か ら、 指令工具 番号に対応す る工具有効半径 Reを該メ モ リ か ら読み取る こ と に よ り 得 られ る 。 [0074] 尚、 有効工具半径 Reは実際に面加工に関与す る工具の 半径で あ り 、 第 5 図に フ ヱ ー ス ミ ル F M L の塲合に おけ る工具半径 R と 工具有効半径 Reの関係を示す。 図中、 B T は刃先であ る 。 [0075] (11)第 i 切削通辂 P T i の シ フ ト方向位置 Yが求ま れば、 該切削通路 Ρ Τ , と オ フ セ タ ト 曲線 O F C ' と の交点 P.; , Q , を演算す る 。 [0076] 尚、 + X方向への 1 方向切削に よ り 面加工す る場合に は交点 P , , Q ; の う ち X座標値が小さ い交点が加工開始 点 と な り 、 又往復切削に よ り 加工す る場合に は X座標値 が小 さ い点 と 大き な点 と が交互に加工開始点 と な る 。 [0077] ( 加工開始点 と 加工終了点が求まればプロ セ ジ サ 1 0 2 は ス テ ツ プ(4)に おけ る処理 と 同様の通路処理を行っ て 工具を加工開始点か ら加工終了点へ第 i 切削通路 P T , に 沿っ て移動さ せ る 。 [0078] (13)第 i 切削通路に沿っ た加工が終了すればプロ セ ッ サ 1 0 2 は i = n 力 ど う か を チ エツ ク す る 。 [0079] i = n で あれば領域 A R の面加工が終了 し 、 以後ス テ プ(1)以降の処理が行われる 。 [0080] 一方、 i < n で あればプロ セ ク サは に よ り i を 1 歩進し 、 ス テ ツ プ (10)以降の処理を繰 り 返す。 尚、 以上では N C テ ー プに領域加工指令を挿入し て お き 、 該領域加工指令につづ く 領域加工データ を用いて切 削通路を順次生成し 、 該切削通路に沿っ て工具を移動 さ せて面加工す る場合につ いて説明 し たが、 本発明はかか る場合に限 らず、 領域データ を キ ー ボー ドか ら入力 し た 後上記方法 と 略同様な方法で N C テ ー プ ( N C データ ) を作成し 、 該 N C テ ー プを N C 装置に入力 し て面加工す る よ う に構成す る こ と も で き る 。 た だ し 、 第 1 2 ス テ ツ プに おいて工具を移動す る代わ り に工具移動用の N C デ [0081] —タ を作成す る 。 [0082] 以上本発明に よ れば、 面加工さ れ る領域 A R を特定す る 閉曲線 C C L を外側に所定量 (余肉厚 さ 、 ク リ ア ラ ン ス量、 工具半径を加算 し た量) オ フ セ ッ ト し た オ フ セ ッ ト 曲線上に各切削通路の加工開始点 と 加工終了点が位置 す る よ う に し たか ら切削通路方向の工具パ ス を最短に で き 、 し かも 最大切込量に近い均一な切込量で (毎回 W / n づっ) 面加工がで き 効率の よ い面加工が可能に な つ た。
权利要求:
Claims 請求の範囲 1 * 切削通路に沿っ て工具を所定方向に移動さ せて領域 内部の面加工を行い、 しかる後所定量シ フ ト し た次の切 削通路に沿って工具を移動させて面加工を行い、 これ ら 面加工を繰 り 返して所定の閉曲線に よ り 囲ま れた領域内 部の面加工を行 う 面加工方法において 、 前記閉曲線か ら所定量外側に ォ フ セ ッ ト し たオ フ セ タ ト 曲線を求め る第 1 ス テ タ プ、 オ フ セ ッ ト 曲線に囲ま れた領域の前記シ フ ト方向にお け る幅 Wを求め る第 2 ス テ ッ プ 、 前記幅 Wを n等分 ( II は正整数) し た線分の長さ の う ち予め定め られて い る最大切込量以下で該最大切込量に 最も 近い長 さ を求め 、 該長さ を実際の切込量 P と する第 3 ス テ ッ プ 、 1 つの切削通路 P T , に沿っ た面加工終了後に工具を前 記シ フ ト 方向に切込量 P シ フ ト さ せ、 し か る後次の切削 通路 P T i + 1 に沿 っ て工具を移動 さ せて面加工を行 う 第 4 ス テ ッ プ を有す る こ と を特徵 と す る面加工方法。 2 · 前記第 1 ス テ ツ プにおけ る所定量は余肉厚さ を T , ク リ ア ラ ン ス量を C と す る と き 、 ( T + C ) で あ る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項記載の面加工方法。 3 * 前記第 4 ス テ ッ プは 前記シ フ ト 方向に おけ る切削通路 P T ; + t の位置を求め る ス テ ツ プ、 余肉厚さ を T 、 ク リ ア ラ ン ス量を C 、 工具半径を R と す る と き前記閉曲線を外側に ( T + C + R ) オ フ セ ツ ト し た オ フ セ 、ジ ト 曲線 と前記切削通路 P T i + 1 と の交点 P i + i , Q i + i を求め る ス テ ッ プ、 該切削通路 Ρ Τ ί + 1に沿っ て交点 P i + 1か ら交点 Q i + 1迄 面加工す る ス テ ツ プ を有す る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 2 項記載の面加 ェ方法。 4 * 領域の シ フ ト 方向最下端位置を Y。、 有効工具半径を R e と す る と き 、 シ フ ト 方向に おけ る第 i 番目 の切削通路 の位置 Y を次式 Y=Yo+W- i ♦ P + Re に よ り 求め る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 3 項記載の 面加工方法。
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同族专利:
公开号 | 公开日 JPH0446705B2|1992-07-30| JPS6234754A|1987-02-14| US4764877A|1988-08-16| EP0231388A1|1987-08-12| DE3688395T2|1993-08-12| EP0231388B1|1993-05-05| EP0231388A4|1990-01-08| KR910007256B1|1991-09-24| DE3688395D1|1993-06-09|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1987-01-29| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US | 1987-01-29| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB | 1987-03-18| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986904395 Country of ref document: EP | 1987-08-12| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986904395 Country of ref document: EP | 1993-05-05| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986904395 Country of ref document: EP |
优先权:
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申请号 | 申请日 | 专利标题 JP16089385A|JPH0446705B2|1985-07-20|1985-07-20|| JP60/160893||1985-07-20||DE19863688395| DE3688395T2|1985-07-20|1986-07-21|Verfahren zur flaechenbehandlung.| KR878770222A| KR910007256B1|1985-07-20|1986-07-21|면 가공 방법| DE19863688395| DE3688395D1|1985-07-20|1986-07-21|Verfahren zur flaechenbehandlung.| 相关专利
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